Enzim amilase memiliki nama asli diastase dan pertama kali ditemukan dan diisolasi oleh Anselme Payen pada tahun 1833.36 Amilase adalah salah satu enzim yang memiliki kemampuan untuk mengkatalisis proses hidrolisis ikatan (α1,4) glikosida pada yang terdapat pada senyawa polimer karbohidrat. Hasil hidrolisis senyawa polimer karbohidrat ini berupa monomer-monomer yang lebih kecil seperti maltosa, dekstrin dan terutama molekul glukosa sebagai unit terkecil. Mikroorganisme seperti bakteri, kapang maupun khamir mampu menghasilkan enzim amilase.37
a. Klasifikasi enzim amilase
Enzim glikosida hidrolase atau yang biasa disebut enzim amilase diklasifikasikan menjadi yaitu
1). Alfa amilase (α-amilase)
Disebut juga dengan 1,4–α-D-glukan glukanohidrolase atau glukogenase. Enzim ini bekerja memutus ikatan α-1,4 glikosida pada
36
Desi Kristina Sianturi, op.cit.h.22 37
Nurhalija Sutiamiharja.Isolasi Bakteri dan Uji aktivitas amilase Kasar Termofilik dari
amilum secara acak terutama pada rantai yang panjang, sehingga menghasilkan maltotriosa dan maltosa dari polimer amilosa pada amilum dan menghasilkan glukosa dan sedikit dekstrin dari polimer amilopektin penyusun amilum. Karena sifatnya yang dapat memutus ikatan glikosida secara acak, enzim ini bekerja lebih cepat dibanding amilase lainnya terutama β-amilase. Pada kelompok hewan α– amilase merupakan enzim pencerna amilum yang utama. Enzim α– amilase merupakan kelompok metaloenzim yang tidak dapat bekerja sama sekali bila ion kalsium tidak ada38. Enzim α–amilase dapat digolongkan menjadi empat bagian yaitu39
a). Endoamilase merupakan enzim yang memutuskan ikatan α-1,4 b). Eksoamilase merupakan enzim yang memutuskan ikatan α-1,4 atau
α-1,6 rantai panjang polisakarida.
c). Enzim pemutus cabang menghidrolisis ikatan α-1,6 rantai panjang polisakarida
d). Enzim transfer memutuskan ikatan α-1,4 glikosida molekul donor dan mentransfer bagian dari donor kepada akseptor glikosida membentuk ikatan glikosida baru.
38
Desi Kristina Sianturi, op.cit.h.11 39
Selain klafikasi enzim α-amilase, enzim ini memilii beberapa kegunaan dalam bidang industri. Kegunaan Enzim α-amilase antara lain 40:
a). Industri Makanan
Dalam industri makanan enzim α-amilase digunakan dalam produksi sirup glukosa, kristalin glukosa, produksi sirup fruktosa jagung, produksi sirup maltosa, pengurangan viskositas sirup gula dan pegurangan pembentukan uap pada jus.
b). Industri Deterjen
Dalam industri deterjen enzim α-amilase digunakan sebagai bahan tambahan untuk menghilangkan kotoran dari pati
c). Industri Kertas
Dalam industri kertasa enizim α-amilase digukan untuk mengurangi viskositas pati pada kertas
d). Industri Tekstil
Dalam industri tekstil enzim α-amilase digunakan sebagai pencegah pembesaran pada serat tekstil dan juga sebagai pembersih pakaian.
e). Industri Famasi
Dalam bidang farmasi enzim α-amilase digunakan dalam membantu sistem pencernaan.
40
2). Amilase (β-amilase)
β-amilase biasa disebut juga 1,4-α-D-glukan maltohidrolase, glikogenase, sakarogen amilase. Enzim β -amilase dapat juga diprodksi oleh bakteri, jamur dan tumbuhan. Enzim β-amilase merupakan enzim yang dapat mengkatalisis raksi hidrolisis ikatan kedua dari α-1,4 glikosida, memutuskan dua unit glukosa pada saat yang sama. Dalam proses pematangan buah . β-amilase memecah pati menjadi gula, menghasilkan rasa manis pada buah yang matang. pH optimum β-amilase adalah 12.41
3). Gamma amilase (γ -amilase)
γ -amilase memiliki nama lain 1,4 glukan 1,4-α-D-glukan glukohidrolase, exo-1,4-glukosidase, glukomilase, lisomal α-glukosida. Pemutusan ikatan akhir α(1-4) glikosida pada ujung non reduksi dari amilase dan amilopektin, menghasilkan glukosa, γ -amilase juga memutuskan ikatan α (1-6) glikosida. γ -amilase sangat efisien pada lingkungan yang bersifat asam dan bekerja pada pH optimum 342. b. Sumber Enzim Amilase
Enzim amilase dapat diisolasi dari berbagai jenis organisme hidup seperti tumbuhan, hewan bahkan mikroba yang meliputi bakteri, kapang maupun fungi. Kelompok enzim amilase yang dihasilkan oleh berbagai jenis
41
Jusuf Ginting. Op cit. h.8 42
organisme hidup ini memiliki banyak variasi dalam aktivitasnya, sangat spesifik, tergantung pada sumber organismanya dan tempat enzim amilase bekerja.43
Dari beberapa sumber yang dapat menghasilkan enzim amilase yang paling mendominasi dalm menghasilkan enzim amilase adalah fungi dan bakteri. Beberapa dari jenis Bacillus sp. Dan Actinomycetes, termasuk
Termomonospora dan Thermoactinomycetes adalah kelompok yang
memiliki kemampuan sangat besar dalam meproduksi enzim amilase. Salah satu spesies Basilus yaitu Bacillus licheniformis memiliki kemampuan untuk memprodusi enzim amilase dalam suasana lingkungan yang bersifat alkalis44
Enzim amilase yang dihasilkan oleh bakteri merupakan enzim ekstra seluler. Dimana bakteri mengsintesi enzim dari dalam selnya selanjutnya digunakan diluar selnya untuk memecah amilum yang merupakan sumber makanan yang terdapaat dalam lingkungan. Sumber makan berupa amilum harsu terlebih dahulu dipecah karena molekul amilum tidak dapat masuk secara langsung kedalam sel bakteri karena ukuran molekul dari amilum sangat besar sehingga molekul amilum harus dipecah terlebih dahulu menjadi molekul-molekul yang lebih kecil sehingga molekul-molekul tersebut dapat masek kedalam sel bakteri. Molekul-molekul amlum yang
43
Desi Kristina Sianturi, op.cit.h.10 44
terlah dipecah menjadi maolekul-molekul kecil yang telah masuk kedalam sel bakteri akan digunakan sebagai sumber karbon bagi pertumbuhan bakteri.45
Menurut Palmer (1985) Untuk memperoleh enzim ekstraseluler yang dihasilkan enzim dari bakteri tersebut maka kultur bakteri penghasil enzim amilase tersebut disentrifus untuk mendapatkan supernatant yang mengandung enzim amilase ekstra seluler.
Di antara jenis bakteri penghasil enzim amilase tersebut ada yang bersifat termofilik. Bakteri termofilik yang mampu menghasilkan enzim amilase biasanya tumbuh maksimal pada pH 5-6. Produksi amilase mengunakan bakteri termofilik memiliki keunggulan yang salah satunya dapat menurunkan resiko kontaminasi. Pada tahap awal untuk mendapatkan mikroba yang berpotensi sebagai penghasil enzim ialah dengan mengisolasi dan seleksi mikrba tersebut dari habitat alaminya. Mikroba yang diperoleh dari hasil isolasi harus memiliki kemampuan untuk melangsungkan reaksi atau menghasilkan produk yang diinginkan46.
Pada tahun 1999 Mamo dan Geser telah berhasil membuktikan bahwa bakteri termofilik menghasilkan enzim amilase pada medium dengan pH 4 dan pH 9. Haki dan Rakehit pada tahun 2003 telah berhasil mengisolasi
45
Benson HJ. Microbiological application (Brown Publication 1994) dikutip dalam Desi Christian Santuri “Isolasi dan Uji Aktivitas Enzim Amilase dari Sumber Air Panas Sibiru (Tesis. USU, Medan 2009)
46
bakteri termofilik ekstrim dan hipertermofilik yaitu Thermous sp yang menghasilkan enzim amilase dan Termococus litrlaris menghasilkan enzim pullulanase . B. stearothermophilus merupakan bakteri yang mampu hidup pada suhu 60-70oC berhasil diisolasi dari kawah pegunungan Dieng.47
Berdasarkan beberapa hasil penelitian yang dilakukan terhadap aktivitas enzim amilase dari bakteri temofilik yang diperoleh yaitu suhu optimum bakteri termofilik penghasil amilase berada antara 40-70oC pada pH 6-948, suhu 60oC pH 649, 60oC pada pH 550.